随着超导技术在电工领域应用研究的深入,低温绝缘成为低温电工设备实用化进程中的关键技术之一。聚合物材料以优良的介电性能和机械性能在常温电力设备中得到了广泛的应用,但目前聚合物作为低温绝缘材料的应用研究还很少,低温聚合类绝缘材料电老化过程的研究则更为匮乏。因此,本文在常温下聚合类绝缘材料电老化特性研究的基础上,以超高分子量聚乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯为对象,详细研究了低温下聚合类绝缘材料的电老化过程,为建立低温下聚合类绝缘材料介电性能的试验方法和评价标准奠定了基础。论文中构建了低温环境下的电老化试验系统,根据脉冲电流法测量原理设计了紧凑型局部放电检测回路,提高了系统的检测频带,改进了局部放电测量程序,得到了丰富的局部放电特性,为电老化过程的研究提供了详实的数据,提出了低温下聚合类绝缘材料的电老化试验方法和试验规范。为了研究局部放电特性与绝缘材料电树枝老化程度之间的关系,本文较为详细地研究了绝缘材料内不同缺陷尺寸及形状对局部放电特性的影响,结果表明,缺陷深度的增加会使局部放电特性产生明显的变化,最大放电量等放电参数与缺陷深度呈正关系。通过分析局部放电形成的破坏痕迹,本文总结了热、化学作用、机械力作用三种破坏效应在电树枝发展过程中的作用。通过对比分析常温下电树枝老化过程,本文研究了低温下电树枝老化特性以及局部放电特性与电树枝发展形态之间的关系,着重研究了冷热循环因素、机械应力因素和时间因素对低温下电老化过程的影响。研究结果说明,冷热循环作用下,材料的局部放电特性与电树枝发展之间的关系呈现出较强的对应性,强机械力作用会加速电树枝的老化过程,随着施压时间的推移,局部放电散点图形状特性会由翼形转变为放电相位较为固定的特殊散点图形状。本文还利用示差扫描热量法(DSC)和X-射线衍射试验研究了聚集态结构和结晶状态对电老化特性的影响,结果表明,与常温情况相比聚集态结构对低温下电老化的影响较小,但低温下结晶状态对电老化过程的影响较大,电树枝生长会指向材料的结晶区,具有较小尺寸结晶区的材料往往会产生丛状电树枝。